Nguyên sinh chất là gì

Để hiểu được chức năng của các cơ quan và các cấu trúc khác của cơ thể, đầu tiên chúng ta cần hiểu được những cấu trúc cơ bản của tế bào và chức năng của những bộ phận cấu thành nên nó.

Mỗi một trong số 100 triệu tỷ tế bào của cơ thể là một cấu trúc sống mà có thể tồn tại trong vài tháng hoặc vài năm, với điều kiện là nó được cung cấp những chất dinh dưỡng thích hợp. Tế bào là đơn vị cấu trúc của cơ thể, cung cấp cấu trúc cho mô và cơ quan của cơ thể, tiêu hóa chất dinh dưỡng và biến chúng thành năng lượng, và thực hiện những chức năng riêng biệt. Tế bào cũng chứa mã di truyền của cơ thể, chúng kiểm soát những chất được tổng hợp bởi tế bào và cho phép tế tạo những bản sao của nó.

Để hiểu được chức năng của các cơ quan và các cấu trúc khác của cơ thể, đầu tiên chúng ta cần hiểu được những cấu trúc cơ bản của tế bào và chức năng của những bộ phận cấu thành nên nó.

Hình. Cấu trúc của tế bào khi nhìn kính hiển vi

Một tế bào điển hình, như đã được nhìn dưới kính hiển vi quang học, được trình bày ở hình. 2 phần chính của tế bào là nhân và tế bào chất. Nhân tế bào được ngăn cách với tế bào chất bởi màng nhân, và tế bào chất ngăn cách với dịch xung quanh bởi màng tế bào, hay còn gọi là màng plasma.

Những chất khác nhau tạo nên tế bào được gọi chung là nguyên sinh chất. Nguyên sinh chất chủ yếu bao gồm 5 chất cơ bản: nước, chất điện giải, protein, lipid và carbohydrat.

Nước

Môi trường dịch chủ yếu trong tế bào là nước, nó có mặt ở hầu hết các tế bào, trừ tế bào mỡ, chiếm 70-85% tế bào. Rất nhiều chất hóa học của tế bào tan trong nước. Một số chất khác lơ lửng trong nước như những hạt rắn. Những phản ứng hóa học xảy ra ở giữa những chất hòa tan hoặc trên bề mặt của các hạt lơ lửng hoặc trên các màng.

Ion

Những ion quan trọng trong tế bào bao gồm kali, magie, phosphate, sulfat, bicarbonate, và một lượng nhỏ hơn natri, clo và calci.

Những ion này cung cấp thành phần hóa học vô cơ cho phản ứng tế bào và cần thiết cho quá trình hoạt động của một số cơ chế kiểm soát của tế bào. Ví dụ, những ion hoạt động tại màng tế bào là cần thiết cho sự truyền xung điện hóa tại tế bào thần kinh và sợi cơ.

Protein

Sau nước, chất có nhiều nhất trong hầu hết các tế bào là protein, thông thường chiếm từ 10-20% tế bào. Protein có thể chia thành 2 loại: protein cấu trúc và protein chức năng.

Protein cấu trúc hiện diện trong tế bào dưới dạng các sợi dài được trùng hợp từ những phân tử protein riêng biệt. Tác dụng nổi bật của những sợi trong tế bào là cấu thành nên những sợi vi quản tạo nên khung xương của những bào quan như vi nhung mao, sợi trục thần kinh, thoi phân bào của những tế bào đang trong thời kỳ phân bào, và những ống dạng sợi mỏng giữ những phần của tế bào chất và nhân sinh chất lại với nhau trong những ngăn riêng của chúng. Những protein dạng sợi được tìm thấy ngoài tế bào, đặc biệt nhất là trong những sợi collagen và elastin ở những mô liên kết và ở thành mạch, gân, dây chằng.

Protein chức năng là loại protein hoàn toàn khác biệt và thường bao gồm tổ hợp những phân tử ở dạng ống-cầu. Những protein này chủ yếu là những enzym của tế bào, và khác với những protein dạng sợi, thường di động trong dịch tế bào. Mặc dù, nhiều trong số chúng bám vào các cấu trúc dạng màng trong tế bào. Những enzym tiếp xúc trực tiếp với những chất khác trong dịch nội bào và xúc tác cho những phản ứng hóa học trong tế bào. Ví dụ, phản ứng hóa học phân hủy glucose thành những thành phần cấu tạo của nó sau đó kết hợp với oxy để tạo thành CO2 và nước cùng lúc đó cung cấp năng lượng cho tế bào được xúc tác bởi một chuỗi enzym.

Lipid

Lipid là những kiểu chất được nhóm lại với nhau vì tính chất tan trong dung môi béo. Những phân tử lipid đặc biệt quan trọng là phospholipid và cholesterol, những chất chỉ chiếm tổng cộng 2% tế bào. Sự quan trọng của phospholipid và cholesterol là chúng phần lớn không tan trong nước và do đó được dùng để tạo nên màng tế bào và các màng trong tế bào để phân cách các ngăn khác nhau của tế bào.

Một vài tế bào chứa một lượng lớn triglyceride, cũng được gọi là chất béo trung tính. Trong tế bào mỡ, triglyceride thường chiếm một lượng lớn khoảng 95% tế bào. Mỡ được tích trữ ở những tế bào này tượng trưng cho nhà kho chứa chất dinh dưỡng chính của cơ thể mà sau đó có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng khi nào cơ thể cần.

Carbohydrat

Carbohydrat có ít chức năng cấu trúc trong tế bào ngoại trừ phân tử glycoprotein, nhưng chúng đóng vai trò chính trong dinh dưỡng của tế bào. Hầu hết tế bào của cơ thể người không chứa một lượng lớn carbohydrat, chúng thường chiếm trung bình 1% tế bào nhưng có thể lên đến 3% ở tế bào cơ, đôi khi là 6% ở tế bào gan. Dù sao, carbohydrat ở dạng glucose hòa tan thường xuất hiện trong dịch ngoại bào do đó chúng sẵn sàng cung cấp cho tế bào. Ngoài ra, một lượng nhỏ glucose chứa trong tế bào dưới dạng glycogen, một dạng polymer không tan của glucose, có thể thủy phân để đáp ứng nhu cầu năng lượng của tế bào.